烟嘧磺隆是一种高效、低毒、强选择性、内吸性磺酰脲类除草剂,可有效防除玉米田内一年生和多年生杂草,且用量少、选择性强、药效稳定、不受土表干旱等因素的影响,可与其它种类的除草剂混合使用等优点而备受欢迎。但是,由于烟嘧磺隆对特种玉米的伤害十分严重,甚至被禁止在特种玉米田使用。本试验以抗烟嘧磺隆的沈糯509和不抗烟嘧磺隆的沈糯509近等基因系为试材,通过抗性鉴定和抗性生理机制研究,分析糯玉米对烟嘧磺隆除草剂产生抗性的遗传基础,并对此抗性基因进行精细定位及生物信息学分析,为开展玉米抗烟嘧磺隆除草剂分子标记辅助选择育种和转基因育种奠定基础。主要试验结果如下：1.通过室内外试验,分别从玉米种子的萌发、幼苗生长及产量形成等不同角度对沈糯509抗、不抗近等基因系进行抗性鉴定。结果表明：不同浓度的烟嘧磺隆除草剂对沈糯509抗/不抗近等基因系各鉴定指标的抑制程度明显不同。抗性自交系在安全剂量(80ppm)范围内,各种鉴定指标基本正常；随烟嘧磺隆浓度的增加,抗性自交系受药害程度明显加重,当烟嘧磺隆浓度≥160ppm时,对抗性自交系产生致死性的伤害。不抗自交系对烟嘧磺隆的反应更为敏感,低剂量(8ppm)的烟嘧磺隆就可对其造成致死性的损伤。2.叶面喷施烟嘧磺隆后,沈糯509抗/不抗近等基因系各项生理指标发生了明显变化。试验结果表明：游离脯氨酸含量、可溶性糖含量、MDA含量和保护性酶(SOD和POD)活性均不同程度的升高,而ALS活性、叶绿素含量、光合速率和PS II光化学效率均呈降低的趋势；两者间比较,抗性自交系的各个生理指标的变化较为平稳,而不抗自交系各个指标变化较为剧烈,这可能是沈糯509抗自交系对烟嘧磺隆具有将强抗耐能力的重要原因。3.通过沈糯509抗与不抗近等基因系正反交后代表型进行鉴定,表明正反交后代F1对烟嘧磺隆抗性性状表现一致,认为该抗性基因属于细胞核遗传；对沈糯509抗×沈糯509不抗的F2群体进行抗性鉴定,结果出现抗：不抗分离比例为3:1(X2=0.041<3.84=X20.05),符合孟德尔遗传,说明该抗性基因受单个显性基因控制；通过分子标记定位,将该抗性基因定位于玉米第5染色体短臂上(bin5.04),位于标记S129和IDP6476之间,两标记之间的遗传距离为2.0cM。4.采用生物信息学方法,对烟嘧磺隆抗性基因定位区域内候选序列进行分析,结果发现：候选序列G473697与抗草甘膦基因Gox相似性高,亲缘关系近,推测G473697可能与烟嘧磺隆抗性基因有关；经候选序列表达蛋白二级结构和三级结构预测,在二级结构中发现G473697含有大量构成蛋白质特异功能组件的无规则卷曲,三级结构中存在着具有生物学活性和功能的特定结构蛋白,推断候选序列G473697可能是烟嘧磺隆抗性基因功能域的重要组成部分。